问题
计算题
如图所示,半径为R=0.2m的光滑1/4圆弧AB在竖直平面内,圆弧B处的切线水平。B端高出水平地面h=0.8m,O点在B点的正下方。将一质量为m=1.0kg的滑块从A点由静止释放,落在水平面上的C点处,(g取10m/s2)求:
(1)滑块滑至B点时对圆弧的压力及xOC的长度;
(2)在B端接一长为L=1.0m的木板MN,滑块从A端释放后正好运动到N端停止,求木板与滑块的动摩擦因数μ。
(3)若将木板右端截去长为ΔL的一段,滑块从A端释放后将滑离木板落在水平面上P点处,要使落地点P距O点的最远,ΔL应为多少?
答案
解:(1)由机械能守恒定律可知:,
由向心力公式可知:,可得:
由力的相互性可知:滑块滑至B点时对圆弧的压力为30N,方向竖直向下
根据平抛运动规律:,
OC的长度为
(2)由牛顿第二定律可知:
由运动学公式可知:
联立可得:
(3)由运动学公式可知:
由平抛运动规律和几何关系:
当时,时,最大